Por que a tensão de um alternador cai abruptamente quando lhe é aplicada uma carga atrasada?

Neste exercício, serão aplicados os conhecimentos sobre Máquinas Elétricas para explicar porque a tensão de um alternador cai abruptamente quando lhe é aplicada uma carga atrasada. Para isso, será utilizado um exemplo numérico.

Suponha um alternador síncrono de , , ligado em delta, reatância síncrona de e resistência de armadura desprezível. Devido à ligação em delta, a tensão de fase é igual a:

Primeiro, suponha que essa máquina forneça com (ou indutivo). Devido à ligação em delta, a corrente de armadura da máquina é:

Se a tensão terminal for ajustada para , o valor da tensão gerada interna é:

Ou seja, com a presença de uma carga atrasada, a tensão de armadura cai para .

Se houvesse uma carga adiantada (capacitiva), com , a corrente de armadura seria . Com isso, o valor da tensão gerada interna seria igual a:

Ou seja, com a presença de uma carga adiantada, a tensão de armadura aumenta para .

Além do exemplo numérico, existe também uma justificativa teórica. Sabe-se que o fluxo de potência reativa se dá a partir do ponto de maior tensão até o ponto de menor tensão. Portanto, tem-se dois casos:

- Uma carga atrasada (indutiva) tende a consumir potência reativa. Ou seja, o fluxo de potência reativa parte da armadura até a carga.

- Uma carga adiantada (capacitiva) tende a gerar potência reativa. Ou seja, o fluxo de potência reativa parte da carga até a armadura.

Resumidamente, quando é aplicada uma carga atrasada, a tensão terminal de um alternador cai abruptamente devido à corrente atrasada em relação à .

Neste exercício, serão aplicados os conhecimentos sobre Máquinas Elétricas para explicar porque a tensão de um alternador cai abruptamente quando lhe é aplicada uma carga atrasada. Para isso, será utilizado um exemplo numérico.

Suponha um alternador síncrono de , , ligado em delta, reatância síncrona de e resistência de armadura desprezível. Devido à ligação em delta, a tensão de fase é igual a:

Primeiro, suponha que essa máquina forneça com (ou indutivo). Devido à ligação em delta, a corrente de armadura da máquina é:

Se a tensão terminal for ajustada para , o valor da tensão gerada interna é:

Ou seja, com a presença de uma carga atrasada, a tensão de armadura cai para .

Se houvesse uma carga adiantada (capacitiva), com , a corrente de armadura seria . Com isso, o valor da tensão gerada interna seria igual a:

Ou seja, com a presença de uma carga adiantada, a tensão de armadura aumenta para .

Além do exemplo numérico, existe também uma justificativa teórica. Sabe-se que o fluxo de potência reativa se dá a partir do ponto de maior tensão até o ponto de menor tensão. Portanto, tem-se dois casos:

- Uma carga atrasada (indutiva) tende a consumir potência reativa. Ou seja, o fluxo de potência reativa parte da armadura até a carga.

- Uma carga adiantada (capacitiva) tende a gerar potência reativa. Ou seja, o fluxo de potência reativa parte da carga até a armadura.

Resumidamente, quando é aplicada uma carga atrasada, a tensão terminal de um alternador cai abruptamente devido à corrente atrasada em relação à .